生物学探究性实验导学案的设计与教学实施

导航、基础自查、资源链接、进阶练习和问题札记六要素，并通过对照实验证明了该导学案有利于提升学生的自主学习能力和实验探究能力。关键词生物学核心素养探究性实验设计导学案当前探究性实验设计的教学仍以传统的讲授方式 为主,不利于学生科学探究能力的培养。导学案倡导

分析导学案的编写和使用过程（⑥电子资源）％2.1编前分析在编写前要根据教材分析和学情分 析，确定编写意图和思路。2.1.1教材分析“探究植物细胞的吸水和失水”是

自主学习，若与探究性实验有机结合，可将探究性实验

的学习主动权还给学生，而高度匹配探究性实验、高质 量的导学案将让探究性实验教学事半功倍。人教版高中生物学教材必修1《分子与细胞》第4章 “物质的输入和输出”第1节“物质跨膜运输的实例”

1生物学核心素养视角下探究性实验导学案的编写 要素通过查阅相关的文献资料发现，导学案的要素一 般包括：学习目标、基础知识、习题练习、反思札记等。

第2课时的内容。本实验是高中生物学的第一个探究 实验，旨在倡导探究性学习和自主性学习，引导学生熟 悉探究过程、发展学生探究思维，从而为完成后面各章

以生物学学科核心素养为指导,联系探究性实验本身 的特点，探究性实验设计的导学案还应包含“问题导

节的探究活动打下基础。本节探究性实验的教学应注 重引导学生学会如何从生活现象中发现问题、提出有 价值的问题、如何分析问题、作出合理的假设、设计实 验、实施实验、分析结果和得出结论，这将有助于学生

航”和“资源链接”。前者的设置缘于探究性实验的未

知性和创新性，目的在于引导学生主动参与递进式思

考;后者的设置缘于导学案“导”与“学”的两大基本功 能，目的在于提高学生的自主学习能力。因此,笔者将 生物学核心素养视角下探究性实验导学案的编写总结

掌握水分子跨膜运输的原理，为下一节课学习其他物

质的跨膜运输奠定基础％2.1.2学情分析由于学生初中阶段接触实验的机

为以下6个要素：学习目标、问题导航、基础自查、资 源链接、进阶练习、问题札记%2导学案编写和使用过程下面以实验“探究植物细胞的失水和吸水”为例， 应用：初步探索细胞与环境间的物质与能量的交换特 点、结构条件,光合作用和细胞呼吸的过程和本质，阐明

会很少，加上高一刚入学不久，学生已初步掌握了显

微镜的使用方法，但还不够熟练。第一次探究性实 验学生可能不会提出问题和作出合理的假设，设计

实验方面如材料的选择、试剂的选择、实验步骤和记

情境互动的综合能力，进而实现核心素养的落地生根。（基金项目：江苏省“十三五”教育科学规划青年

专项重点资助课题,No. C-S2018/02/23）它们对细胞、生物体、生物界乃至整个自然界的意义。课堂教学过程中要有聚焦问题的教学意识，通过 创设富含事实观察、观念形成、反思行动、实践证实的

主要参考文献（1 :崔允漷.如何开展指向学科核心素养的大单元设计（J].北京

真实问题情境，提供真实的思维场景，引导学生获得事 实、产生观念,进而建立事实、观念与问题之间的关联，

教育（普教版）,2019（ 2） : 11-15.（2 :中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准！ 2017年

这个关联是学生反思的结果。在这个过程中，学生能

够发展思维、形成观念、孕育价值，学会人际交往的规

版）[M].北京：人民教育出版社，2018： 6-7.（3 :郭元祥.\"回归生活世界”的教学意蕴（J].全球教育展望，

则，发展核心素养。立足单元设计，关注学习历程，提 升核心能力。从学习的本质来讲，学习唯有当学习活 动产生之时，才有可能成为学习者的一种经验得以发 展。教育教学要深度探寻学习和发展的内在机理，要

2005, 34（9） : 32-37.（4 :刘恩山，曹保义.普通高中生物学课程标准！ 2017年版）解读

（M].北京：高等教育出版社，2018： 92-93.（5 :姚建欣，郭玉英，克努特+诺依曼.科学解释能力培养模式的

关注课堂教学始末的整体性、目标一过程一评价的一 致性，才能推动有意义的学习实践来发展个体与复杂

教育反思与哲学分析（J].自然辩证法研究，2017 , 33（1） : 93­

99.0

生物学教学2019年（第44卷）第11期录表格的设计等也需要老师的指导，但学生对实验课

有着浓厚的学习兴趣和动手愿望。于是笔者在充分准 备好视频资源和导学案的前提下，利用问题导航启发

引导学生自主学习，以满足学生的好奇心和动手的 愿望。2.1.3编写思路 以任务驱动式问题启发学生。从

教师的角度说，“任务驱动”是实施探究式教学的一种 教学方法。教师通过设置一个个任务单元，同时把教

学内容巧妙地隐含在各个任务单元中。学生在不断完

成一个个任务的过程中习得知识、锻炼能力、养成自主 学习的习惯。从学习者的角度说,“任务驱动”又是一

种学习方法，适用于学习操作类的知识和技能，帮助学

生学会如何去发现、思考和解决问题。2.2编写过程分别从导学案的6个要素来说明： 2.2.1学习目标依据课标，结合编前分析,设置适

合本校学生的学习目标,这是指导课堂实施的关键。

本节学习目标设置如表1%表1 “探究植物细胞的失水和吸水”学习目标核心素养具体学习目标实现途径生命观念认同质膜具有选择透过性基础自查问题导航 科学思维学会分析细胞失水和吸水的 原因基础自查 资源链接尝试从生活现象中提出可探 究的科学问题，作出假设；尝 问题导航 科学探究试进行关于植物细胞失水和 进阶练习 吸水的实验设计，参与科学探 问题札记究过程，体验探究的乐趣社会责任利用细胞失水和吸水的原理解决农业生产实践中的问题进阶练习2.2.2问题导航设置合理的情境，是形成学科思维

和核心素养的关键。问题导航,一方面用于课前层进

式引导学生主动预习、深入思考;另一方面用于课堂上 由教师按照探究实验的步骤，循序渐进地启发学生达 成学习目标％例如,关于实验试剂的预习和教学，设置

问题串：为了观察细胞失水、吸水的现象，现提供备选 试剂：生理盐水、酒精、0.3 gmL蔗糖溶液、盐酸、清

水，你认为哪些试剂会是最好的？并说明理由％为了 使细胞达到失水、吸水的效果，如何添加试剂？如何让

细胞处于这种试剂的环境中等％2.2.3基础自查 学生完成课堂实验后，导学案以知

识点的形式列举出本节的理论知识以供学生自学内

化，主要培养学生的自主学习能力，为学生进一步完成-11 -进阶练习中的题目做铺垫％例如，发生质壁分离的原 因可由学生填空：①外因：外界溶液浓度________细 胞液浓度;②内因：原生质层比细胞壁的________大％ 2.2.4资源链接这是除导学案外为学生课下学习

提供的另一重要的学习资源，可以是关于实验设计或

操作的注意事项,也可以是关于实验教学的重难点部 分％例如，为了规范实验操作，本节导学案提供了实验

操作和显微镜使用的网络资源，学生在“基础自查”后 找出不足,可以再学习％2.2.5进阶练习 该要素的设置用来反馈学生自主

学习效果，也是检查教学目标是否达成的依据％根据

难度水平可分层设置为基础达标、能力提升、拓展创新 三部分，以满足不同学生的学习需求％后进生仅要求

独立完成基础达标板块的习题,尝试练习能力提升部 分的习题％而中等生不仅要独立完成基础达标板块的 习题,还要力求完成能力提升部分的习题，同时挑战拓

展创新板块的习题，优等生则要求同时完成三个板块

的习题％让优等生“吃得饱”，中等生“吃得好”，后进 生“吃得了”，让每一位学生都各取所需，体验成功的

喜悦并树立学习的信心％例如,可在基础达标中设置 有关实验设计（选材、步骤）的基础题考查学生的基本

实验操作技能，在能力提升中设置实验现象的分析推 理习题，考察学生的综合实验能力，在拓展创新部分则 可结合柱状图和坐标图,设置新试剂、新材料的实验分

析，目的是引导学生突破传统思维，大胆创新,提高科

学探究能力％2.2.6问题札记 每节导学案最后预留笔记栏和旁

栏, 学生在学习过程中有任何疑问都可以将疑问随手 记录在导学案的问题札记专栏，避免遗漏和遗忘。记 录下来的问题课下可以和同桌或同组的学生探讨，也

可以向老师请教。总之一个目的：随手记、及时问％

这样学生在学习过程中就不会留下问题死角％当一个

个问题被迎刃而解时，学生会不断获得成功的体验，养 成受益终生的好习惯％2.3 使用过程 选择高一两个平行班（实验班49人

和对照班50人）为研究对象，教师提前编写好包含以 上六要素的导学案，并提前一周发放给学生,统一要求

学生在课前按照学习目标完成探究实验的预习，在课 上由教师引导完成问题导航中的问题,在课后完成基

础自查、资源学习、进阶练习，同时在导学案问题札记 中记录自己在学习中的疑问和困惑，以便发现问题，开

展生生或师生交流％3导学案应用效果分析事先分别编制关于自主学习能力和实验探究能力

的调查问卷，首先对两个班做了关于自主学习能力和・12・生物学教学2019年（第44卷）第11期运用体验式学习培育\"人类的遗传病”中生命观念的策略陈柳清（福建省厦门市五显中学厦门361100）摘要本文以\"人类的遗传病”一节课的教学为例，基于体验式的学习方式，在生物学核心素养的视域下就生命观念培养目标的

培育途径提出了自己的思考，旨在培养学生正确的生命观念、社会责任与担当以及健康和科学地生活的好习惯。关键词体验式学习人类遗传病生命观念核心素养培育策略在“人类的遗传病”一节的教学中，基于生命观念

2染色体异常分裂模型建构，明确发病机理的培养目标,通过学生的体验式学习的任务驱动,运用 生物学的知识和方法，关注社会议题，结合本地资源开

掌握“21-三体综合征致病机理”是本节课的难

点，是培育学生建立健康生活习惯的重要支点。出现 这种遗传病有两种情况，父（母）方生殖细胞的问题。

展科学实践,尝试解决现实生活问题，达成生命观念和 社会责任素养目标。1系统掌握遗传病学科知识,培育生命观念在教学时，可充分利用图片和视频多媒体等课程 资源,给予学生丰富的感官体验,学习总结遗传病病情

关于生殖细胞问题的原因在教材中解释的较少,适当展 开分析就显得非常重要。让学生真正意义上认识发病 机理，会引起重视，为建立健康生活习惯提供理论支持。例如,利用形态相似的常染色体模型分析减数分 裂过程，会比较难以理解。模拟XY异型染色体分裂 过程会更加形象具体，可先介绍XXY性腺发育不良症

的特点和遗传规律，掌握学科知识。例如，在“染色体异常遗传病” 一节的教学时，可 从“每20 ma就有一位唐氏儿出生”的数据说起，在案

来过渡。通过典型的XY染色体建立染色体变化的模 型,减数第一次分裂XY不分离形成含XY染色体的精

例“天才”指挥家“舟舟”的外表特征和指挥视频导入,

任务生动鲜明。大数据和患儿的神情特征激发了学生 子，它与正常卵子结合就形成XXY性染色体的后代； 减数第二次分裂着丝点断裂后,姐妹染色单体形成的 染色体移向同一极,形成无X染色体和两条XX染色表3对照组实验前后各项得分比较的学习欲望,构建知识体系（表1）,以培养学生的生命 观念与科学思维%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%和实验探究能力的前测问卷调查,实施一学期后,对实 验班和对照班进行了后测问卷调查，比较分析前、后测 数据，了解学生在自主学习能力和实验探究能力方面

比较项目实验探究能力自主学习能力实验前23. 12±0. 2725. 70±0. 39实验后23.66±0.29tP的变化。3. 1实验组自身前测、后测结果与分析对实验组的

-1. 36-0. 390. 180. 7025.90±0.35前测和后测数据利用SPSS23. 0进行分析处理，结果见

表2。表2实验组实验前后各项得分比较结果显示,对照组自身实验前和实验后的实验探

究能力和自主学习能力均无显著性差异（P>0. 05 ）。 结果表明：对照组自身实验后的实验探究能力和自主

tP比较项目实验探究能力自主学习能力实验前23. 57±0. 3225.65±0. 37实验后32. 10±0. 2431. 12±0.51学习能力较实验前均无明显提升。4思考-21.550. 00-8. 720. 00千篇一律的导学案编写和应用模式已经不适合不 同校情、不同学情的课堂教学，高中生物学一线教师应 在教学中不断摸索和思考，共同寻求适合不同教学内

结果显示, 实验组自身实验前和实验后的探究能 力和自主学习能力均有极显著性差异（P<0.01 ）。结 果表明：实验组实验后的探究能力和自主学习能力较

容的导学案编写方法，为构建高效生物学课堂而不懈 努力。实验前均有较大提升。3. 2对照组自身前测——后测结果与分析 为了排

（#通信作者）O除实验期间,常规探究性实验教学对学生探究能力和

自主学习能力的提升作用,再对对照组的前测和后测

数据利用SPSS23. 0进行分析处理，结果见表3。